DE3428174A1 - FUEL INJECTION PUMP FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES - Google Patents

FUEL INJECTION PUMP FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES

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DE3428174A1 DE19843428174 DE3428174A DE3428174A1 DE 3428174 A1 DE3428174 A1 DE 3428174A1 DE 19843428174 DE19843428174 DE 19843428174 DE 3428174 A DE3428174 A DE 3428174A DE 3428174 A1 DE3428174 A1 DE 3428174A1
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Description

-1952-1952

24.6.1984 Ks6/24/1984 Ks

Firma Robert Bosch GmbH, 7000 Stuttgart 1Robert Bosch GmbH, 7000 Stuttgart 1 Kraftstoffeinspritzpumpe für BrennkraftmaschinenFuel injection pump for internal combustion engines

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzpumpe nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe dieser Art (DE-OS 24 46 903) wird der Förderbeginn der Einspritzpumpe durch das Eintauchen der Schrägnut in den Steuerschieber bestimmt, wonach der Kanal zum Pumpenarbeitsraum hin gesperrt ist, so daß sich dort der Einspritzdruck aufbauen kann. Das Förderende und damit die Einspritzmenge wird durch die Drehlage des Steuerschiebers bestimmt, gemäß der der erforderliche Hüb des Pumpenkolbens zwischen Förderbeginn und Aufsteuern der Absteuerbohrung durch die Schrägnut änderbar ist. In Bezug auf die Antriebswelle (Nockenwelle) gesehen, wird der Förderbeginn (Spritzbeginn) durch axiales Verschieben des Steuerschiebers geändert und die Ein-The invention is based on a fuel injection pump according to the genre of the main claim. In a known fuel injection pump of this type (DE-OS 24 46 903) the start of delivery of the injection pump by immersing the inclined groove in the control slide determines, after which the channel to the pump working chamber is blocked, so that the injection pressure is there can build. The end of delivery and thus the injection quantity is determined by the rotational position of the control slide determined, according to the required stroke of the pump piston between start of delivery and opening the control hole can be changed through the inclined groove. Seen in relation to the drive shaft (camshaft), the start of delivery (start of injection) is changed by axially moving the control slide and the

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spritzmenge selbst durch Verdrehen desselben.spray amount itself by twisting it.

Aufgrund des Schrägverlaufs der Schrägnut erfolgt deren Absperrung für den Förderbeginn nicht in der gewünschten Weise mit einem scharfen Abschluß, sondern mit weicherem übergang in Art einer Vorhubsteuerung. Dies erschwert im Zusammenwirken mit der Förderendesteuerung die exakte Zumessung, da der sich bei dieser Art Absteuerung ergebende Drosseleffekt drehzahlabhängig unterschiedlich ist. Während bei niederen Drehzahlen noch verhältnismäßig viel Kraftstoff abfließen kann, wird bei hohen Drehzahlen aufgrund des sich ergebenden höheren Drosseleffektes weniger abgesteuert. Da dieser Effekt selten dem angestrebten Mengenverlauf entspricht, muß er regeltechnisch wieder korrigiert werden. Weilauch die Auffüllung des Pumpenarbeitsraums im Bereich des unteren Totpunktes (UT) des Pumpenkolbens über die Schrägnut erfolgt, muß, um eine ausreichende Füllung zu gewährleisten, der im Pumpenkolben verlaufende Kanal weit nach unten gezogen werden, was zu einem verhältnismäßig großen schädlichen Raum führt. Nicht zuletzt bestehen bei dieser Art der Mengensteuerung Probleme beim Abstellen des Motors, also bei Nullfördermenge. Hierfür wird der Steuerschieber so verdreht, daß die Absteuerbohrung die Schrägnut aufsteuert, bevor diese mit ihrem unteren Ende in den Steuerschieber eintaucht. Bei höheren Drehzahlen bewirkt der sich ergebende Drosseleffekt eine Resteinspritzmenge anstatt die gewünschte sofortige Unterbrechung der Einspritzung. Derartige durch einen Steuerschieber gesteuerte Pumpen werden in erster Linie für sehr große Motoren eingesetzt, bei denen sich dieses ungewünschte Einspritzen besonders nachteilig, unter Umständen sogar gefährlichDue to the inclined course of the inclined groove, it takes place Barrier for the start of production not in the desired way with a sharp end, but with a softer transition in the manner of a pre-stroke control. This makes it more difficult in conjunction with the end-of-funding control the exact metering, since the throttle effect resulting from this type of control depends on the speed is different. While a relatively large amount of fuel still flows off at low speeds is less controlled at high speeds due to the resulting higher throttle effect. Since this effect rarely corresponds to the desired flow rate, it must be corrected again in terms of control technology will. Because also the filling of the pump working space in the area of the bottom dead center (BDC) of the pump piston takes place via the inclined groove, in order to ensure sufficient filling, the one running in the pump piston Channel are pulled far down, which leads to a relatively large harmful space. Last but not least, there are problems with this type of quantity control when the engine is switched off, i.e. when the flow rate is zero. For this purpose, the control spool is turned so that the control hole controls the inclined groove, before the lower end of it dips into the control slide. At higher speeds, the resulting throttle effect a residual injection quantity instead of the desired immediate interruption of the injection. Such pumps controlled by a spool are primarily used for very large engines, in which this undesired injection is particularly disadvantageous, possibly even dangerous

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auswirkt, da diese Motoren nach Kraftstoffabstellung im wesentlichen durch die eigene Kompression- gestoppt werden. affects, as these engines after fuel shutdown in the essentially be stopped by your own compression.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß mit verhältnismäßig geringem Aufwand, insbesondere bei der Herstellung derartiger Pumpen durch Verdrehen des Pumpenkolbens in überdekkungslage von AbSteuerbohrung und Längsnut ein vollständiges Unterbrechen der Einspritzförderung und damit eine sichere Abstellung des Motors erzielbar ist und außerdem aufgrund der waagrechten Steuerkante der Förderbeginn über der Drehzahl weitgehend konstant ist, da nahezu keine Vorförderung mehr stattfindet.The fuel injection pump according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that with relatively little Expenditure, especially in the production of such pumps by rotating the pump piston in the overlapping position of the control bore and the longitudinal groove, a complete interruption of the injection delivery and thus a safe shutdown of the engine can be achieved and also due to the horizontal control edge of the The start of delivery is largely constant over the speed, since there is almost no more pre-delivery.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bestimmt durch Austauchen das dem Pumpenarbeitsraum zugewandte Ende der Längsnut aus dem Steuerschieber im höheren Lastbereich das Förderende.Determined according to an advantageous embodiment of the invention by submerging the end of the longitudinal groove facing the pump working space from the control slide in the higher one Load range the end of conveyance.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dienen als Kanal eine zentral im Pumpenkolben verlaufende Längssackbohrung und eine Radialbohrung, welche letztere in das dem Pumpenarbeitsraum zugewandte Ende der Längsnut mündet. Hierdurch verkürzt sich die Sackbohrung erheblich, was zu einer Verringerung des Schadvolumens führt. Die Reduzierung des schädlichen Volumens ist bei diesen großen Pumpen besonders deshalb von Bedeutung, weil hier mit hohen Drücken gefahren wird, dieAccording to a further embodiment of the invention, a channel running centrally in the pump piston serves as the channel Longitudinal pocket bore and a radial bore, which the latter into the end of the pump working space facing Longitudinal groove opens. This shortens the blind hole considerably, which leads to a reduction in the damaged volume leads. The reduction of the harmful volume is particularly important in these large pumps, because high pressures are used here

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eine entsprechende Kompression und damit Volumenänderung des Kraftstoffes zur Folge haben. Werden dann noch dynamische Effekte wie Drosselwirkungen berücksichtigt, so können Volumenänderungen einen erheblichen Einfluß auf die Mengensteuerung nehmen.a corresponding compression and thus a change in volume of the fuel. If dynamic effects such as throttle effects are then taken into account, changes in volume can have a considerable influence on the volume control.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnung, der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen entnehmbar.Further advantages and embodiments of the invention are the drawing, the following description and the claims.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine Kraftstoffeinspritzpumpe, den erfinderischen Gegenstand betreffend, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 'den Pumpenkolben aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab und Fig. 4 eine Abwicklung der Mantelfläche des Pumpenkolbens im Steuerbereich.An embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing and in more detail below described. 1 shows a partial section through a fuel injection pump, the inventive one Concerning the subject, FIG. 2 shows a section along line II-II in FIG. 1, FIG. 3 'shows the pump piston from FIG. 1 on an enlarged scale and FIG. 4 shows a development of the lateral surface of the pump piston in the control area.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

In einem Gehäuse 1 einer Kraftstoffeinspritzpumpe sind meist mehrere Zylinderbüchsen 2 in Reihe eingelassen, in denen Pumpenkolben 3 durch eine nicht dargestellte Nockenwelle für ihre axiale Bewegung angetrieben werden. In der Zylinderbüchse 2 ist eine Aussparung 4 vorgesehen, die einen auf dem Pumpenkolben 3 axial verschiebbaren Steuerschieber 5 aufnimmt.In a housing 1 of a fuel injection pump, several cylinder liners 2 are usually embedded in a row, in which pump pistons 3 are driven for their axial movement by a camshaft, not shown. In the cylinder liner 2, a recess 4 is provided which is axially displaceable on the pump piston 3 Control slide 5 receives.

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Der Steuerschieber 5 kann durch einen gehäusegelagerten Hebel 6 axial verschoben werden, wofür dieser Hebel mit einem Kopf 7 in eine Nut 8 des Steuerschiebers 5 greift.The control slide 5 can be moved axially by a lever 6 mounted on the housing, for which purpose this lever is used a head 7 engages in a groove 8 of the control slide 5.

Der Pumpenkolben 3 kann durch eine Büchse 9 um einen bestimmten Winkelbereich verdreht werden, wobei die Büchse 9 an einer Abflachung 10 des Pumpenkolbens 3 angreift, wodurch die Hubbewegung desselben ungehindert ist. Die Büchse 9 weist in ihrem oberen Abschnitt einen Zahnkranz 9a auf, in den eine als Regelstange dienende Zahnstange 11 greift. Natürlich kann als Verdrehmittel auch irgendeine andere Vorrichtung dienen, über eine Feder 12, die sich an einem Federteller 13 abstützt, wird der Pumpenkolben 3 mit einem nicht dargestellten Rollenstößel an die Nocken gepreßt.The pump piston 3 can be rotated by a sleeve 9 through a certain angular range, the Bushing 9 engages a flat 10 of the pump piston 3, whereby the lifting movement of the same unhindered is. The sleeve 9 has in its upper section a toothed ring 9a, in which a serving as a control rod Rack 11 engages. Of course it can be used as a twisting means also serve any other device via a Spring 12, which is supported on a spring plate 13, is the pump piston 3 with a not shown Roller tappets pressed against the cams.

Auf der Mantelfläche des Pumpenkolbens 3 sind achssymmetrisch Schrägnuten 15 angeordnet, die mit ihrem oberen Ende 16 in Längsnuten 17 münden. Die oberen Enden der Längsnuten 17 sind durch eine radial verlaufende Querbohrung 18 miteinander verbunden, in die eine zentral im Pumpenkolben 3 verlaufende Sackbohrung 19 mündet, die auf der den Pumpenarbeitsraum 20 begrenzenden Stirnseite 21 des Pumpenkolbens 3 endet. Die Querbohrung 18 und die Sackbohrung 19 bilden einen Kanal zwischen Schrägnut 15 und Pumpenarbeitsraum 20. Im Steuerschieber 5 sind zwei radiale Absteuerbohrungen vorgesehen, die zur Einspritzmengenbestimmung mit den Schrägnuten 15 und den Längsnuten 17 zusammenwirken. Den Mündungen dieser Absteuerbohrungen 22 gegenüber liegen die Wandflächen 23 der Ausnehmung 4, welche dadurch als Prallschutz für den abgesteuerten Kraftstoff dienen. Die Längsnuten 17 haben unten und oben scharfe Steuer-On the outer surface of the pump piston 3 are axially symmetrical Inclined grooves 15 are arranged, the upper end 16 of which opens into longitudinal grooves 17. The top ends the longitudinal grooves 17 are connected to one another by a radially extending transverse bore 18, into which one Blind bore 19 running centrally in the pump piston 3 opens out and delimits the pump working space 20 End face 21 of the pump piston 3 ends. The transverse bore 18 and the blind bore 19 form a channel between the inclined groove 15 and the pump working space 20. In the control slide 5 there are two radial control bores provided, which cooperate with the inclined grooves 15 and the longitudinal grooves 17 to determine the injection quantity. The mouths of these control bores 22 are opposite the wall surfaces 23 of the recess 4, which thereby serve as impact protection for the diverted fuel. The longitudinal grooves 17 have sharp control below and above

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kanten 24 und 25, die mit der ebenfalls scharfe Steuerkanten bildenden unteren und oberen Stirnseite 26 und 27 des Steuerschiebers 5 zusammenwirken.edges 24 and 25, those with the also sharp control edges forming lower and upper end faces 26 and 27 of the control slide 5 cooperate.

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe arbeitet wie folgt: Wenn der Pumpenkolben 3 die in Fig. 1 dargestellte UT-Lage einnimmt, sind die Längsnuten 17 vom Steuerschieber 5 freigelegt, so daß Kraftstoff nahezu ungedrosselt über den von Querbohrung 18 und Sackbohrung 19 gebildeten Kanal in den Pumpenarbeitsraum 20 strömen kann. Sobald dann der Förderhub des Pumpenkolbens 3 beginnt, taucht je nach axialer Lage des Steuerschiebers 5 die Längsnut 17 früher oder später in den Steuerschieber ein. Sobald die untere Steuerkante 24 der Längsnut 17 an der unteren Stirnkante 26 des Steuerschiebers 5 vorüberfährt, kann sich im Pumpenarbeitsraum 20 der für die Einspritzung erforderliche Druck aufbauen und die Einspritzförderung beginnen. Diese Förderung findet so lange statt,, bis durch die Schrägnut 15 die Absteuerbohrung 22 des Steuerschiebers 5 aufgesteuert und die Einspritzung unterbrochen wird. Beim weiteren Hub des Pumpenkolbens 3 strömt der Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 20 zurück zur Saugseite der Pumpe. Ab einer bestimmten axialen Lage des Ringschiebers 5 taucht dann die Längsnut 17 oben aus dem Ringschieber 5 aus, wobei die obere Stirnkante 27 die Längsnut 17 teilweise freilegt.The fuel injection pump according to the invention works as follows: When the pump piston 3 assumes the UT position shown in FIG. 1, the longitudinal grooves 17 are from Control slide 5 exposed, so that fuel is almost unthrottled by the cross hole 18 and the blind hole 19 channel formed can flow into the pump working space 20. As soon as the delivery stroke of the pump piston 3 begins, depending on the axial position of the control slide 5, the longitudinal groove 17 appears sooner or later into the control spool. As soon as the lower control edge 24 of the longitudinal groove 17 is at the lower end edge 26 of the control slide 5 passes, the required for the injection can be in the pump working chamber 20 Build up pressure and start the injection delivery. This promotion takes place so long, until through the Inclined groove 15, the control bore 22 of the control slide 5 opened and the injection is interrupted. With the further stroke of the pump piston 3, the flows Fuel from the pump working chamber 20 back to the suction side of the pump. From a certain axial position of the ring slide 5 then the longitudinal groove 17 emerges from the top of the ring slide 5, the upper end edge 27 partially exposes the longitudinal groove 17.

In einer bestimmten Drehlage des Pumpenkolbens 3 fluchtet in axialer Richtung die Absteuerbohrung 22 mit der Längsnut 17, so daß die Absteuerbohrung 22 durch die Längsnut 17 aufgesteuert wird, bevor diese in den Ringschieber 5 eintaucht. Hierdurch ist eine kon-In a specific rotational position of the pump piston 3, the control bore 22 is aligned in the axial direction with the longitudinal groove 17, so that the control bore 22 is opened by the longitudinal groove 17 before this in the ring slide 5 is immersed. This is a con-

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stante Verbindung zwischen Pumpenarbeitsraum 20 und der Saugseite der Pumpe gewährleistet, und es findet keine Kraftstofförderung in dieser Stopplage statt.constant connection between the pump working space 20 and the suction side of the pump guaranteed, and it takes place no fuel delivery takes place in this stop position.

Claims (5)

.19528.19528 R
24.6.84R.
6/24/84 Firma Robert Bosch GmbH, 7000 Stuttgart 1Robert Bosch GmbH, 7000 Stuttgart 1 Kraftstoffeinspritzpumpe für BrennkraftmaschinenFuel injection pump for internal combustion engines AnsprücheExpectations 1/ Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit mindestens einem einen Pumpenarbeitsraum begrenzenden Pumpenkolben, auf dem ein Ringschieber axial verschiebbar ist, der mit einer radialen Absteuerbohrung eine auf der Pumpenkolbenmantelflache angeordnete Schrägnut steuert, die über einen im Pumpenkolben verlaufenden Kanal mit dem Pumpenarbeitsraum verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkolben (3) verdrehbar ist und daß auf seiner Mantelfläche eine Längsnut (17) bestimmter Länge angeordnet ist, die mit dem dem Pumpenarbeitsraum (20)1 / fuel injection pump for internal combustion engines with at least one pump piston delimiting a pump working space on which an annular slide axially is displaceable, which is arranged with a radial diversion hole on the pump piston jacket surface Controls the inclined groove that connects to the pump working space via a channel running in the pump piston is connected, characterized in that the pump piston (3) is rotatable and that on its outer surface a longitudinal groove (17) of a certain length is arranged, which corresponds to the pump working space (20) (fs)(fs) näheren Ende (16) der Schrägnut verbunden ist"und deren dem Pumpenarbeitsraum (20) abgewandtes Ende (24) mindestens im unteren Totpunkt des Pumpenkolbens (3) vom Ringschieber (5) freigelegt ist und beim Eintauchen in den Ringschieber den Förderbeginn der Einspritzpumpe bestimmt.The closer end (16) of the inclined groove is connected "and whose end (24) facing away from the pump work space (20) is exposed at least at the bottom dead center of the pump piston (3) by the ring slide (5) and determines the start of delivery of the injection pump when immersed in the ring slide. 24.6.84 - 2 -6/24/84 - 2 - 2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß spätestens durch -Austauchen des dem Pumpenarbeitsraum (20) zugewandten Endes (25) der Längsnut (17) aus dem Ringschieber (5) das Förderende bestimmbar ist.2. Fuel injection pump according to claim 1, characterized characterized in that, at the latest, by exchanging the end (25) facing the pump working space (20) the longitudinal groove (17) from the ring slide (5) the end of the conveyor can be determined. 3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kanal eine zentral im Pumpenkolben (3) verlaufende Längssackbohrung (19) und eine Radialbohrung (18) dienen und daß die Radialbohrung (18) in das dem Pumpenarbeitsraum (20) zugewandte Ende der Längsnut (17) mündet.3. Fuel injection pump according to claim 1 or 2, characterized in that a central channel Longitudinal blind bore running in the pump piston (3) (19) and a radial bore (18) are used and that the radial bore (18) into the pump working chamber (20) facing end of the longitudinal groove (17) opens. 4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Druckausgleich achssymmetrisch zueinander je zwei Radialbohrungen (18), Schrägnuten (15), Längsnuten (17) und radiale Absteuerbohrungen (22) vorhanden sind.4. Fuel injection pump according to one of the preceding Claims, characterized in that two axially symmetrical to each other for pressure equalization Radial bores (18), inclined grooves (15), longitudinal grooves (17) and radial control bores (22) are available are. 5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Pumpenkolben (3) und Steuerschieber (5) als in Reihe angeordnete Pumpenelemente vorhanden sind und daß mindestens ein Teil der Pumpenkolben (3) und/oder Steuerschieber (5) durch ein gemeinsames Stellglied (11) (Regelstange, Stellstange) verdrehbar bzw. verschiebbar sind (Zylinderabschaltung).5. Fuel injection pump according to one of the preceding Claims, characterized in that several pump pistons (3) and control slide (5) as there are pump elements arranged in series and that at least some of the pump pistons (3) and / or control slide (5) rotatable by a common actuator (11) (control rod, control rod) or can be moved (cylinder deactivation).
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